赛灵思：FPGA为LTE的腾飞插上翅膀

■ 记者：韩霜

作为2010中国LTE峰会的金牌赞助商，近日，赛灵思公司多位资深无线专家齐聚北京，为中国无线用户带来了精彩的LTE无线技术演讲并演示了赛灵思最新无线解决方案，其中包括赛灵思为加速LTE基站的设计和开发而专门打造的LTE基站目标设计平台，以及致力于缩减无线基础设施资本支出和运营成本而推出的多模数字中频目标设计平台。峰会期间，公司无线通信事业部总监Manuel Uhm先生和亚太区市场及应用总监张宇清先生一道，向与会记者介绍了FPGA在LTE无线技术领域的广阔发展空间。

随着智能互联设备的普及，人们对于无线网络资源的需求量越来越大，这为具有更高带宽的第四代无线通信技术（LTE）的发展带来巨大的空间。但面对2G网络普及、3G网络不完善的现状，要想铺设4G网络，对于关注成本的运营商来说，如何降低运营成本是部署无线网络必须解决的问题。在这样的市场环境下，Manuel Uhm先生指出FPGA将会为LTE技术的完善和普及发挥非常重要的作用：“第一，它可以提供统一标准的平台，可以支持LTE、WiMAX、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及GSM等多种无线通信技术；第二，很多标准器件是有生命周期的，也就是说标准器件到某一个时候就会停止生产，但是FPGA的生命周期相对较长，这对无线设备商比较重要，因为这样可以节省投资，不需要重新再购买配件；第三，在基站方面，FPGA可以通过优化进行容量的扩展，而标准器件的容量是固定的。可编程逻辑不仅可以扩大容量，而且还可以支持不同的标准，或者，某一部分执行某一标准，这些FPGA都可以实现。”

实际上，除了标准兼容的问题外，LTE技术在发展过程中同样也存在着需要解决的瓶颈。Manuel Uhm先生指出，LTE面临的挑战首先是对带宽的需求，根据专家的介绍，其每秒带宽要达到四五十兆以上，远高于现在3G带宽。由此而来的另外一个技术上的瓶颈就是延时，也就是说它必须要在固定的时间之内完成所有的事情。“现在很多的设备面临问题的是带宽需求太高，必须牺牲延时来迎合对带宽的需求，也就是说为了增加更多的用户量而延长时间。而以后LTE必须在固定的一毫秒时间内完成所有的事情，所以它对FPGA的要求是非常迫切的。在2G时代，人们还没有运用太多的FPGA技术，但到了3G时期，对减少延时和增加带宽的需求日渐增高，FPGA在无线通信领域已经相当常见。发展到第四代无线通信技术的时候对FPGA会有更多的需求，因为FPGA能够提供更宽的带宽。”他说。

Manuel Uhm先生向我们展示了一张整体无线领域的概括图(图1)，其中包括远程无线电、基站、微波、后端甚至Femtocell等多个应用，此外还包括不同的标准接口以及卫星商业的传输。Manuel Uhm先生颇为自豪的表示：“在每个无线应用中，都可以找到我们赛灵思公司的FPGA。目前，我们的Virtex-6产品已经渗透了无线通信的各个领域，唯一没有进入的就是手机。这是因为手机是低成本的消费品，目前还是以ASIC为主。”

谈及FPGA在设计方面的优势，Manuel Uhm先生为我们举了一个例子：传统的解决方案是用标准方案来执行，图2中左图为标准芯片提供的解决方案，传统方案用五个标准的方案，面积比较大、功耗大、成本高。而FPGA不仅可以代替这五片芯片的功能，而且在功耗和占用面积两方面都表现出色。

今年上半年，赛灵思刚刚发布了其全新28nm的7系列FPGA产品，更低的节点使新产品在性能方面有了相当大的飞跃。随着7系列产品在无线应用领域的逐渐普及，势必将进一步推进FPGA在无线通信技术的发展。

谈及赛灵思公司在无线技术领域的发展策略，Manuel Uhm先生说：“赛灵思公司非常重视无线技术领域，我们的无线研发团队和无线架构式团队大都来自我们的客户，他们更了解客户的需求，会直接跟客户讨论赛灵思方案的修改和改善内容。不仅如此，我们还拥有完整的无线解决方案，因此我相信赛灵思在无线领域的发展会非常好。在无线技术领域，赛灵思同时还扮演着SoC解决方案商这样一个新角色。”



图1 无线领域概括图



图2 FPGA简化产品设计